DE4228482C2 - Constant velocity joint - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gleichlauffestgelenk mit einem glockenförmig ausgebildeten, einen Hohlraum aufweisenden Gelenkaußenteil, in dessen Innenfläche gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Außenlaufrillen ausgebildet sind, einem Gelenkinnenteil, in dessen Außenfläche zu den Außen laufrillen korrespondierenden Innenlaufrillen ausgebildet sind, jeweils in korrespondierenden In nen- und Außenlaufrillen aufgenommenen drehmomentübertragen den Kugeln, und einem Käfig der zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil angeordnet ist, und in dessen Fenstern die Kugeln gehalten sind, wobei das Gelenkinnenteil mit einer ihm zugeordneten kugeligen ersten Anschlag fläche an einer im Hohlraum des Gelenkaußenteils liegenden zweiten Anschlagfläche axial nach innen abgestützt ist.The invention relates to a constant velocity fixed joint with a bell-shaped, having a cavity Joint outer part, in the inner surface evenly distributed on the circumference Outside grooves are formed, an inner joint part, in the outer surface to the outside grooves corresponding inner grooves are formed, each in corresponding In transmitted torque and external grooves the balls, and a cage between the outer joint part and the inner joint part is arranged, and the balls are held in the windows, wherein the inner joint part with a spherical first stop assigned to it surface on a lying in the cavity of the outer joint part second stop surface is supported axially inwards.
Es ist bekannt, bei einem Gleichlauffestgelenk der genannten Art das Gelenkinnenteil im Hohlraum des Gelenk außenteils axial nach innen abzustützen (DE 31 14 290 A1). Mit der dort gezeigten Bauweise soll erreicht werden, daß ein Ab stand zwischen der Außenfläche des Gelenkinnenteils und der Innenfläche des Käfigs gegeben ist, wodurch eine maschinelle Bearbeitung der Innenfläche des Käfigs und der Außenfläche des Gelenkinnenteils vermieden werden kann.It is known, in a constant velocity fixed joint of the type mentioned, the inner joint part in the cavity of the joint to be supported axially inwards (DE 31 14 290 A1). With the construction shown there is to be achieved that an Ab stood between the outer surface of the inner joint part and the Inner surface of the cage is given, creating a mechanical Machining the inside surface of the cage and the outside surface of the Inner joint part can be avoided.
Bei der dort beschriebenen Bauweise ist es von Nachteil, daß die Innenfläche des Gelenkaußenteils immer noch einer aufwendigen Bearbeitung unterzogen werden muß und daß eine Überbestimmung des Gelenkes vorliegt.In the construction described there, it is disadvantageous that the Inner surface of the outer joint part is still an expensive one Processing must be subjected to and that an over-determination of the joint is present.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlauffest gelenk zu schaffen, bei dem jede aufwendige Bearbeitung von Innenflächen vermieden werden kann, und bei dem die Reibung und damit die Erwärmung beträchtlich herabgesetzt wird. Dar über hinaus soll eine Überbestimmung des Gelenks vermieden werden.The present invention is based on the problem of a synchronism to create a joint in which every complex machining of Inner surfaces can be avoided, and the friction and thus the warming is reduced considerably. Dar overdetermination of the joint is also to be avoided will.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Käfig ausschließlich über die Kugeln gesteuert ist und nur innerhalb einer axial begrenzten, an der Öffnungsseite des Hohlrau mes gelegenen Ringbereiches axial nach außen abgestützt ist, wobei der Käfig im übrigen mit Abstand zur Innenfläche des Gelenkaußenteils sowie zur Außenfläche des Gelenkinnenteils angeordnet ist.According to the invention this object is achieved in that the Cage is controlled solely by the balls and only within an axially limited, on the opening side of the Hohlrau with the ring area located axially outwards, the cage, moreover, at a distance from the inner surface of the Outer joint part and to the outer surface of the inner joint part is arranged.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es von Vorteil, daß le diglich die Außenfläche des Käfigs einer maschinellen Bearbei tung unterworfen werden muß. Darüber hinaus entfällt jede beim Tragen aller Flächen auftretende Überbestimmung des Gelenkes, die zu hohen Reibungsverlusten und Wärmeentwicklung führt. Die Gefahr des Klemmens bei abgebeugtem Gelenk wird bei der erfindungsgemäßen Lösung mit Sicherheit vermieden.In the solution according to the invention, it is advantageous that le only the outer surface of the cage of a machining tion must be subjected. In addition, each does not apply to Wearing of all surfaces occurring overdetermination of the joint, which leads to high friction losses and heat development. The There is a risk of pinching when the joint is bent Solution avoided according to the invention with certainty.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgese hen, daß Mittel zur Abstützung im Ringbereich durch bei der Montage des Ge lenkes unter nach innen gerichtetem Druck jeweils zwischen den Au ßenlaufrillen an Gelenkaußenteil verschweißte Keile darge stellt sind.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided hen that means for support in the ring area by when installing the Ge steer under the inward pressure between the Au outer grooves on outer joint part welded wedges represents are.
Dadurch, daß die Keile bei der Montage unter nach innen gerich tetem Druck verschweißt werden, wird gleichzeitig eine spiel definierte Einstellung des Gelenkes bewirkt.The fact that the wedges when mounting under inward welded pressure becomes a game at the same time defined adjustment of the joint causes.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß Mittel zur Abstützung im Ringbereich durch jeweils zwischen den Außenlaufrillen angeordnete radial nach innen gerichtete Führungs flächen am Gelenkaußenteil dargestellt sind.According to a further preferred embodiment of the invention provided that means for support in the ring area radially inward guide arranged between each of the outer grooves surfaces are shown on the outer joint part.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die sphärisch ausgebildete zweite Anschlag fläche im Längsschnitt durch zwei Radien bestimmt ist, deren Mittelpunkte jeweils in einem Abstand zur Mittellinie angeordnet sind, wobei die Radien größer sind, als der Radius der nach der axialen Innenseite des Hohlraums gewandten, dem Gelenkinnenteil zugeordneten ersten Anschlagfläche.According to a further advantageous embodiment of the invention provided that the spherically formed second stop area in longitudinal section is determined by two radii, the centers of which are each in are arranged at a distance from the center line, the radii are larger than the radius of the axial inside of the cavity facing first stop surface assigned to the inner joint part.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Anschlagfläche durch einen Konus dargestellt ist.In a further embodiment of the invention, that the second stop surface is represented by a cone is.
In einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ist vorgesehen, daß die kugelige erste Anschlagfläche unmittelbar am Gelenkinnenteil ausgebildet ist.In a further embodiment of the invention, that the spherical first stop surface immediately is formed on the inner joint part.
Diese Ausführung stellt eine besonders kompakte Ausführung des erfindungsgemäßen Gelenkes dar.This version represents a particularly compact version of the joint according to the invention.
Nach einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ist vorgesehen, daß die kugelige erste Anschlagfläche an einem separaten teilkugeligen Kopf an der nach der axialen Innenseite des Hohlraumes gewandten Seite des Gelenkinnenteils ausgebildet ist.According to a further embodiment of the invention provided that the spherical first stop surface on a separate part-spherical head on the axial inside of the cavity facing side of the inner joint part is formed is.
Bei dieser Ausführung ist für die konstruktive Ausgestaltung des Gelenkinnenteils breiter Spielraum gelassen.This version is for the structural design the inner part of the joint has a wide margin.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der teilkugelige Kopf mittels einer Zentrie rung zum Gelenkinnenteil zentriert ist. According to a further advantageous embodiment of the invention provided that the part-spherical head by means of a center tion is centered on the inner joint part.
Bei dieser Ausführung ist der teilkugelige Kopf einwandfrei gegen exzentrische Verschiebung gesichert.In this version, the partially spherical head is flawless secured against eccentric displacement.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Anschlagfläche durch einen an der axialen Innenseite des Hohlraumes angeordneten begrenzt radial verschiebbaren Einsatz dargestellt ist.According to a further advantageous embodiment of the invention provided that the second stop surface by a arranged axially inside of the cavity limited radially sliding insert is shown.
Bei dieser Ausführung wird eine Bearbeitung einer sphärisch ausgebildeten Anlagefläche in Inneren des Hohlraumes vermie den.In this version, processing becomes spherical trained contact surface in the interior of the cavity the.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Einsatz in einer an der axialen Innenseite des Hohlraumes angeordneten einen größeren Durchmesser als der Einsatz aufweisenden Ausnehmung aufgenommen ist. Diese Ausführung ist insbesondere für mit Offset versehene Gelenke vorgesehen.According to a further advantageous embodiment of the invention provided that the insert in one on the axial inside of the cavity arranged one larger diameter than the insert having recess is added. This version is particularly suitable for those with offset Joints provided.
Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die Anlageflä che am Einsatz durch Verformung hergestellt werden kann.This version has the advantage that the contact surface can be produced on the insert by deformation.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Anschlagfläche als Planfläche ausgebildet ist.In a further embodiment of the invention, that the second stop surface is designed as a flat surface.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention based on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gleichlauffestgelenk mit einem über einen teilkugeligen Kopf abgestützten Gelenkinnenteil. Fig. 1 shows a constant velocity fixed joint according to the invention with an inner part supported by a spherical head.
Fig. 2 einen Gleichlauffestgelenk mit einer unmittelbar am Gelenkinnenteil ausgeführten ersten Anschlagflä che. Fig. 2 che a constant velocity fixed joint with a directly executed on the inner joint surface.
Fig. 3 ein Gleichlauffestgelenk mit einer unmittelbar am Gelenkinnenteil ausgeführten ersten Anschlagflä che und einer als Planfläche ausgebildeten zweiten Anschlagfläche, Fig. 3 che a fixed type constant velocity joint with an immediately performed on the inner joint part and a first Anschlagflä formed as a planar surface second stop surface,
Fig. 4 ein Gleichlauffestgelenk mit einem teilkugeligen Kopf am Gelenkinnenteil mit Zentrierung, Fig. 4 shows a fixed constant velocity joint having a part-spherical head at the inner joint part with centering,
Fig. 5 ein Gleichlauffestgelenk mit einem aus Blech ge prägten Gelenkaußenteil und einem die zweite An schlagfläche darstellenden Anschlußzapfen, Fig. 5 is a fixed type constant velocity joint with a sheet metal stamped ge outer joint part and a second stop surface to illustrative terminal post,
Fig. 6 ein Gleichlauffestgelenk mit einem aus Blech geformten Gelenkaußenteil mit angezogenem Anschlußzapfen und einem die zweite Anschlagfläche darstellenden Einsatz. Fig. 6 is a constant velocity fixed joint with a sheet metal joint outer part with tightened connecting pin and an insert representing the second stop surface.
Das in der Fig. 1 dargestellte Gleichlauffestgelenk besteht im wesentlichen aus einem Gelenkaußenteil 1, einem Gelenkin nenteil 2, einem Käfig 3 und der Drehmomentübertragung dienen den Kugeln 6. Das Gelenkinnenteil 2 stützt sich über einen teilkugeligen Kopf 4, der eine erste Anschlagfläche 12 auf weist, an einer zweiten Anschlagfläche 5 im Hohlraum 17 des Gelenkaußenteils 1 ab. Von funktioneller Bedeutung ist dabei, daß zwischen dem Gelenkinnenteil 2 und der zweiten Anschlag fläche 5 ein Abstand vorgesehen ist.The fixed type constant velocity joint shown in Fig. 1 consists essentially of an outer joint member 1, a Gelenkin nenteil 2, a cage 3 and the torque transmission balls 6 serve. The inner joint part 2 is supported by a partially spherical head 4 , which has a first stop surface 12 , on a second stop surface 5 in the cavity 17 of the outer joint part 1 . It is of functional importance that surface 5 is provided between the inner joint part 2 and the second stop surface.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist der Käfig 3 in einem Ringbereich 18 durch Keile 7 gegen axiale Verschiebung nach außen gesi chert. Die Keile 7, die den Käfig ausschließlich in einem Ringbereich 18 abstützen, werden nach Einschieben des Gelenkinnenteils 2 zusammen mit dem Käfig 3 und den Kugeln 6 in das Gelenkinnenteil bei der Montage unter Beaufschlagung mit nach innen gerichte tem Druck mit dem Gelenkaußenteil 1 verschweißt.In the embodiment of Fig. 1, the cage 3 is chert gesi in an annular region 18 by wedges 7 against axial displacement outwardly. The wedges 7 , which support the cage only in an annular area 18 , are welded after insertion of the inner joint part 2 together with the cage 3 and the balls 6 into the inner joint part during assembly under the application of inward pressure to the outer joint part 1 .
Durch diese Maßnahme wird eine spieldefinierte Einstellung des Gelenks erreicht. Through this measure, a game-defined setting of the Joint reached.
Das Gelenkaußenteil 1 weist einen Schaft 9 zur Aufnahme einer Anschlußwelle aus und das Gelenkinnenteil 2 ist mit einer Aufnahmebohrung 8 zur Aufnahme eines Anschlußzapfens versehen.The outer joint part 1 has a shaft 9 for receiving a connecting shaft and the inner joint part 2 is provided with a receiving bore 8 for receiving a connecting pin.
Die Kugeln 6 sind zur Übertragung des Drehmomentes in Außen laufrillen 10 des Gelenkaußenteils 1 und korrespondierend angeordneten Innenlaufrillen 11 des Gelenkinnenteils 2 vor gesehen.The balls 6 are seen to transmit the torque in outer grooves 10 of the outer joint part 1 and correspondingly arranged inner grooves 11 of the inner joint part 2 before.
Die Fig. 2 stellt eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Gleichlauffestgelenkes dar, bei dem eine kugelig ausgebildete erste Anschlagfläche 12 unmittelbar am Gelenkinnenteil 2 ausgeführt ist. Eine zweite Anschlagfläche 5 ist hier an einem Einsatz 13 dargestellt, der in einer Ausnehmung 14 im Hohlraum 17 des Gelenkaußenteils mit radialem Spiel aufgenommen ist. Das radiale Spiel dient dazu, fertigungsbedingte Abweichungen und bei Abwinklung des Gelenkes auftretende Radialbewegungen der ersten Anschlagfläche 12 bei Offset-Gelenken auszuglei chen. FIG. 2 depicts an embodiment of a constant velocity fixed joint according to the invention, in which a spherical formed first stop surface 12 is made directly on the inner joint part 2. A second stop surface 5 is shown here on an insert 13 which is received in a recess 14 in the cavity 17 of the outer joint part with radial play. The radial play is used to compensate for manufacturing-related deviations and radial movements of the first stop surface 12 occurring in offset joints when the joint is bent.
Die Fig. 2 zeigt die geometrische Zuordnung der Radien R und R2 der ersten und zweiten Anschlagflächen. Fig. 2 shows the geometric association of the radii R and R2 of the first and second stop surfaces.
Die Fig. 3 zeigt ein Gleichlauffestgelenk, bei dem eine zweite Anschlagfläche als Planfläche ausgebildet ist. Mit dieser Maßnahme gleicht sich die Radialbewegung einer ersten Anschlag fläche selbsttätig aus. FIG. 3 shows a fixed constant velocity joint in which a second stop surface is formed as a planar surface. With this measure, the radial movement of a first stop surface automatically compensates.
Die Fig. 4 zeigt ein Gleichlauffestgelenk, bei dem ein teil kugeliger Kopf 4 über einen Zentrierring 19 in einem Ringraum 20 des Gelenkinnenteils 1 gegen radiale Verschiebung gesichert ist. Fig. 4 shows a constant velocity fixed joint, in which a partially spherical head 4 is secured against radial displacement via a centering ring 19 in an annular space 20 of the inner joint part 1 .
Die Fig. 5 zeigt ein aus Blech, z. B durch Tiefziehen, herge stelltes Gelenkaußenteil 1, bei dem in einem Ringbereich 18 radial nach innen gerichtete Führungsflächen 7a dargestellt sind. Das Gelenkaußenteil 1 ist mit einem Anschlußzapfen 16, der vorzugsweise durch Schweißen mit dem Gelenkaußenteil 1 verbunden ist, versehen. Der Anschlußzapfen 16 stellt gleich zeitig eine zweite Anschlagfläche 5 für das Gelenkinnenteil 2 bzw. einen teilkugeligen Kopf 4 dar. Fig. 5 shows a sheet metal, for. B by deep drawing, Herge provided outer joint part 1 , in which in an annular region 18 radially inwardly directed guide surfaces 7 a are shown. The outer joint part 1 is provided with a connecting pin 16 , which is preferably connected to the outer joint part 1 by welding. The terminal pin 16 is at the same time constitutes a second abutment surface 5 of the inner joint part 2 and a part-spherical head. 4
Die Fig. 6 zeigt ein ebenfalls aus Blech geformtes Gelenk außenteil, bei dem ein Anschlußzapfen 16 einstückig mit ange zogen wurde. Eine zweite Anschlagfläche 5 ist wieder einem Einsatz 13 zugeordnet, der sich radial im Hohlraum 17 des Gelenkaußenteils 1 bewegen kann. Fig. 6 shows a joint made of sheet metal outer part, in which a connecting pin 16 was integrally drawn with. A second stop surface 5 is again assigned to an insert 13 which can move radially in the cavity 17 of the outer joint part 1 .
BezugszeichenlisteReference list
1 Gelenkaußenteil
2 Gelenkinnenteil
3 Käfig
4 teilkugeliger Kopf
5 zweite Anschlagfläche
6 Kugel
7 Keil
7a Führungsfläche
8 Aufnahmebohrung des Gelenkinnenteils
9 Schaft
10 Außenlaufrille
11 Innenlaufrille
12 erste Anschlagfläche
13 Einsatz
14 Ausnehmung
15 Anformbereich
16 Anschlußzapfen
17 Hohlraum
18 Ringbereich
19 Ansatz
20 Ringnut 1 outer joint part
2 inner joint part
3 cage
4 partial spherical head
5 second stop surface
6 bullet
7 wedge
7 a guide surface
8 Location hole of the inner joint part
9 shaft
10 outer groove
11 inner groove
12 first stop surface
13 use
14 recess
15 forming area
16 connecting pins
17 cavity
18 ring area
19 approach
20 ring groove
Claims (11)
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| DE19751493C1 (en) * | 1997-11-20 | 1999-07-22 | Gkn Loebro Gmbh | Constant velocity non-plunging joint for motor vehicle driveline |
| US6042479A (en) * | 1998-06-03 | 2000-03-28 | Ford Global Technologies, Inc., | Constant velocity joint retainer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4228482A1 (en) | 1993-08-26 |
| US5453052A (en) | 1995-09-26 |
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Legal Events
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